JP2000279888A - Ultrasonic cleaner - Google Patents

Ultrasonic cleaner

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JP2000279888A
JP2000279888A JP11086035A JP8603599A JP2000279888A JP 2000279888 A JP2000279888 A JP 2000279888A JP 11086035 A JP11086035 A JP 11086035A JP 8603599 A JP8603599 A JP 8603599A JP 2000279888 A JP2000279888 A JP 2000279888A
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vibrator
waveguide
cleaned
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哲 塚田
Katsuichi Okano
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  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the cleanliness of an object by cleaning the surface and side of the object simultaneously, to keep an apparatus simple and small, and to reduce the amount of a cleaning liquid. SOLUTION: In an apparatus, a pair of protruded parts 5d is formed on the vibrating surface 5c of a wave guide 5. The cross-sectional shape in the advance direction of ultrasonic vibration is an isosceles right triangle, and the outer wall surface 5f is inclined at 45 degrees with the vibrating surface 5c and the inner wall surface 5e. In this way, the ultrasonic vibration is reflected by the outer wall surface 5f to be deflected in the side 6b direction of a substrate 6.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、半導体ウ
ェハやガラス基板等の洗浄に用いる超音波励振装置及び
これを備えた超音波洗浄装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic excitation device used for cleaning, for example, semiconductor wafers and glass substrates, and an ultrasonic cleaning device provided with the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の超音波洗浄装置として、例えば、
特開平6−461号公報に記載のものがある。以下、図
7及び図8を参照して、従来の超音波洗浄装置について
説明する。
2. Description of the Related Art As a conventional ultrasonic cleaning device, for example,
There is one described in JP-A-6-461. Hereinafter, a conventional ultrasonic cleaning apparatus will be described with reference to FIGS.

【0003】図7は、従来の超音波洗浄装置を正面から
みた断面図、図8は、図7に示す従来の超音波洗浄装置
の底面図である。
FIG. 7 is a sectional view of a conventional ultrasonic cleaning apparatus viewed from the front, and FIG. 8 is a bottom view of the conventional ultrasonic cleaning apparatus shown in FIG.

【0004】図7に示すように、従来の超音波洗浄装置
130は、断面略凹状で長手方向に箱状に形成されたケ
ース111と、前記ケース111の凹部内に配置された
超音波振動子115と、前記超音波振動子115を例え
ば950kHzの超音波信号で駆動する超音波発振器1
16とを有する。前記ケース111は、例えば、ステン
レス等から形成されている。
As shown in FIG. 7, a conventional ultrasonic cleaning apparatus 130 includes a case 111 having a substantially concave cross section and a box shape formed in a longitudinal direction, and an ultrasonic vibrator disposed in a concave portion of the case 111. And an ultrasonic oscillator 1 for driving the ultrasonic transducer 115 with an ultrasonic signal of, for example, 950 kHz.
16. The case 111 is made of, for example, stainless steel.

【0005】前記ケース111は、前記凹部内に配設し
た前記超音波振動子115の振動板111aを含む上側
ケースと、前記振動板111aに対向して設けられて、
前記超音波振動子115の面に対して角度θ(0<θ<
10°)傾斜して設けられた反射板111bを含む下側
ケースとからなっている。
[0005] The case 111 includes an upper case including the vibration plate 111a of the ultrasonic vibrator 115 disposed in the recess, and is provided to face the vibration plate 111a.
The angle θ (0 <θ <
10 °) and a lower case including a reflecting plate 111b provided at an angle.

【0006】前記上側ケース及び前記下側ケースは、ボ
ルト121とナット122によりパッキン119を介し
て締結固定されている。そして、図8にも示すように、
前記下側ケースの側面には、3箇所の洗浄液供給口11
2と、前記洗浄液供給口112の反対側側面に設けられ
た2箇所のオーバーフロー排出口114と、前記反射板
111bの中央に長手状に形成された洗浄液導出部12
6と、前記洗浄液導出部126の中央に形成されたスリ
ット125とを有している。
The upper case and the lower case are fastened and fixed via a packing 119 by bolts 121 and nuts 122. And as shown in FIG.
On the side surface of the lower case, three cleaning liquid supply ports 11 are provided.
2, two overflow discharge ports 114 provided on the side surface opposite to the cleaning liquid supply port 112, and a cleaning liquid outlet section 12 formed in the center of the reflection plate 111b.
6 and a slit 125 formed at the center of the cleaning liquid outlet portion 126.

【0007】また、前記パッキン119の一方には、断
面略L字状の整流板118が取り付けられている。前記
整流板118の下部には、複数のスリット120が形成
されており、整流を行う部材として作用する。
A rectifying plate 118 having a substantially L-shaped cross section is attached to one side of the packing 119. A plurality of slits 120 are formed in the lower part of the rectifying plate 118 and function as a member for rectifying.

【0008】次に、前記構成を備えた前記超音波洗浄装
置130の動作について説明する。
Next, the operation of the ultrasonic cleaning apparatus 130 having the above configuration will be described.

【0009】図7に示すように、洗浄液124が前記洗
浄液供給口112から矢印X方向より前記ケース111
内に供給されると、前記洗浄液124は前記整流板11
8の前記スリット120によって整流され、前記ケース
111内を層流となって流れて洗浄液噴出口113に沿
って均一な形状となって前記洗浄液噴出口113から被
洗浄物117上に噴出される。このとき、前記超音波振
動子115は、所定周波数の電圧により駆動され、前記
振動板111aを介して超音波を前記ケース111の底
面である前記反射板111bに向けて放射する。前記反
射板111bは、所定角度θだけ傾斜しているため、前
記反射板111bにより反射した超音波123a及び超
音波123bは反射を繰り返しつつ最終的に前記洗浄液
噴出口113に集束するとともに、前記超音波導出部1
26に導かれて前記スリット125から前記被洗浄物1
17上に強力な超音波洗浄液を照射する。
As shown in FIG. 7, the cleaning liquid 124 is supplied from the cleaning liquid supply port 112 to the case 111 from the direction of arrow X.
The cleaning liquid 124 is supplied to the inside of the current plate 11.
The cleaning liquid is rectified by the slits 120, flows in the case 111 in a laminar flow, flows in a uniform shape along the cleaning liquid ejection port 113, and is ejected from the cleaning liquid ejection port 113 onto the object to be cleaned 117. At this time, the ultrasonic vibrator 115 is driven by a voltage of a predetermined frequency, and emits ultrasonic waves toward the reflecting plate 111b, which is the bottom surface of the case 111, via the vibrating plate 111a. Since the reflection plate 111b is inclined by a predetermined angle θ, the ultrasonic waves 123a and 123b reflected by the reflection plate 111b repeatedly converge on the cleaning liquid ejection port 113 while repeating reflection, and Sound wave deriving unit 1
26, the object 1 to be cleaned
17 is irradiated with a strong ultrasonic cleaning solution.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】図7に示すように、従
来の前記超音波洗浄装置130は、例えば、半導体ウェ
ハやガラス基板等の前記被洗浄物117をローラー等の
搬送手段(図示せず)により、例えば、矢印Y方向に一
定速度で前記洗浄液噴出口113の下方を通過させて洗
浄する構成になっている。
As shown in FIG. 7, in the conventional ultrasonic cleaning apparatus 130, for example, the object 117 to be cleaned such as a semiconductor wafer or a glass substrate is transported by means of rollers or the like (not shown). Thus, for example, cleaning is performed by passing below the cleaning liquid jet port 113 at a constant speed in the direction of arrow Y.

【0011】すなわち、従来の前記超音波洗浄装置13
0は、前記被洗浄物117を一枚ずつ洗浄する、いわゆ
る、枚葉式の洗浄装置であり、前記洗浄液導出部126
の前記スリット125から照射される超音波は集束され
て強力なものになっている。
That is, the conventional ultrasonic cleaning apparatus 13
Reference numeral 0 denotes a so-called single-wafer cleaning apparatus for cleaning the object to be cleaned 117 one by one.
The ultrasonic waves emitted from the slit 125 are focused and become strong.

【0012】しかしながら、従来の前記超音波洗浄装置
130は、前記スリット125から前記洗浄液124を
噴出する構成であるため、超音波により励振された前記
洗浄液124の前記被洗浄物117に対する照射面積が
非常に狭いものになっている。このため、十分な洗浄効
果を得るためには、前記超音波洗浄装置130を複数台
併設して使用する必要があり、高コストになる傾向があ
るとともに、前記洗浄液124の使用量が比較的大きい
ものになっている。
However, since the conventional ultrasonic cleaning apparatus 130 has a configuration in which the cleaning liquid 124 is ejected from the slits 125, the irradiation area of the cleaning liquid 124 excited by ultrasonic waves on the object 117 to be cleaned is very small. It is narrow. For this reason, in order to obtain a sufficient cleaning effect, it is necessary to use a plurality of the ultrasonic cleaning devices 130 in parallel, which tends to be expensive, and the amount of the cleaning liquid 124 used is relatively large. It has become something.

【0013】また、前記超音波洗浄装置130は、前記
被洗浄物117の前記洗浄液124が直接照射される表
面117aの洗浄は可能であるが、前記被洗浄物117
の厚み方向、すなわち、前記搬送方向(矢印Y方向)に
平行な方向における側面117bの洗浄効果が十分に得
られないことがある。前記側面117bに対して、別途
の超音波洗浄装置を設けて処理すれば、前記側面部11
7bの洗浄は可能であるが、装置全体が複雑化、大型化
するとともに、高コスト化の要因となる。
The ultrasonic cleaning apparatus 130 is capable of cleaning the surface 117a of the object 117 to be cleaned which is directly irradiated with the cleaning liquid 124.
In the thickness direction, that is, in the direction parallel to the transport direction (arrow Y direction), the cleaning effect of the side surface 117b may not be sufficiently obtained. If a separate ultrasonic cleaning device is provided for the side surface 117b and the processing is performed, the side surface portion 11
Although the cleaning of 7b is possible, the whole apparatus becomes complicated and large, and causes high cost.

【0014】一方、近年の半導体の高集積化にともな
い、半導体ウェハ等の洗浄は、より高い清浄度が求めら
れており、他工程への汚染防止の点からも被洗浄物の側
面に対する洗浄を行って、高清浄度を維持することが求
められている。
On the other hand, with the recent increase in the degree of integration of semiconductors, higher cleanliness is required for cleaning semiconductor wafers and the like. There is a need to maintain high cleanliness.

【0015】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あって、被洗浄物の表面と側面とを同時に洗浄して被洗
浄物の清浄度を高めることができるとともに、装置の複
雑化、大型化回避し、かつ、洗浄液の少液化を達成する
ことができる超音波洗浄装置を提供することを目的とす
る。また、前記超音波洗浄装置に好適な超音波励振装置
を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to simultaneously clean a surface and a side surface of an object to be cleaned, thereby improving the cleanliness of the object to be cleaned, and further increasing the complexity of the apparatus. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic cleaning apparatus capable of avoiding an increase in size and reducing the amount of cleaning liquid. It is another object of the present invention to provide an ultrasonic excitation device suitable for the ultrasonic cleaning device.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明の超音波励振装置
は、約200kHz以上の超音波振動を発生する振動子
と、前記振動子と結合して前記超音波振動を外部負荷に
導く導波体とを有する超音波励振装置であって、前記導
波体は、前記振動子を有する面と対向する発振面に一体
で形成された突出部を備え、前記突出部は、前記発振面
側に臨んで設けられて前記発振面に対して垂直な内壁面
と、前記超音波振動を前記内壁面側に向けて偏向する外
壁面とを有するものである。
According to the present invention, there is provided an ultrasonic excitation device comprising: a vibrator for generating ultrasonic vibration of about 200 kHz or more; and a waveguide coupled to the vibrator for guiding the ultrasonic vibration to an external load. An ultrasonic excitation device having a body, wherein the waveguide includes a projection integrally formed on an oscillation surface facing the surface having the vibrator, and the projection is provided on the oscillation surface side. An inner wall surface provided to face and perpendicular to the oscillation surface, and an outer wall surface deflecting the ultrasonic vibration toward the inner wall surface.

【0017】また、前記外壁面は、前記発振面及び前記
内壁面に対する角度が、それぞれ、45度のテーパ面で
ある。
Further, the outer wall surface is a taper surface having an angle of 45 degrees with respect to the oscillation surface and the inner wall surface, respectively.

【0018】また、前記内壁面は円弧状の曲面である。Further, the inner wall surface is an arc-shaped curved surface.

【0019】また、前記導波体は、前記超音波振動の進
行方向における寸法が前記導波体の素材の音速度に基づ
く前記超音波振動の半波長の整数倍の大きさを有し、前
記振動子、前記導波体及び前記外部負荷の音響インピー
ダンスをそれぞれ、Rma1、Rma2及びRma3とし
たときに次式Rma1<Rma2<Rma3を満たすもの
である。
Further, the waveguide has a dimension in the traveling direction of the ultrasonic vibration that is an integral multiple of a half wavelength of the ultrasonic vibration based on the sound velocity of the material of the waveguide. When the acoustic impedances of the vibrator, the waveguide, and the external load are Rma 1 , Rma 2, and Rma 3 , respectively, they satisfy the following expression: Rma 1 <Rma 2 <Rma 3 .

【0020】また、本発明の超音波洗浄装置は、被洗浄
物を搬送する搬送手段と、洗浄用流体を供給する給液手
段と、前記洗浄用流体を励振する超音波励振装置とを備
えた超音波洗浄装置であって、前記超音波励振装置は、
約200kHz以上の超音波振動を発生する振動子と、
前記振動子と結合して前記超音波振動を前記洗浄用流体
に導く導波体とを有し、前記導波体は、前記振動子を有
する面と対向する発振面に一体で形成された突出部を備
え、前記突出部は、前記発振面側に臨んで設けられて前
記発振面に対して垂直な内壁面と、前記超音波振動を前
記内壁面側に向けて偏向する外壁面とを有するものであ
る。
Further, the ultrasonic cleaning apparatus of the present invention includes a conveying means for conveying an object to be cleaned, a liquid supply means for supplying a cleaning fluid, and an ultrasonic excitation device for exciting the cleaning fluid. An ultrasonic cleaning device, wherein the ultrasonic excitation device includes:
A vibrator that generates ultrasonic vibration of about 200 kHz or more,
A waveguide that is coupled to the vibrator and guides the ultrasonic vibration to the cleaning fluid, wherein the waveguide is formed integrally with an oscillation surface opposed to a surface having the vibrator. Portion, the protrusion has an inner wall surface provided facing the oscillation surface side and perpendicular to the oscillation surface, and an outer wall surface deflecting the ultrasonic vibration toward the inner wall surface side. Things.

【0021】また、前記外壁面は、前記発振面及び前記
内壁面に対する角度が、それぞれ、45度のテーパ面で
あって、前記発振面及び前記内壁面と前記被洗浄物との
間に約3乃至5mmの隙間を有し、前記給液手段は、前
記隙間内に前記洗浄用流体を供給するものである。
Further, the outer wall surface is a taper surface having an angle of 45 degrees with respect to the oscillation surface and the inner wall surface, respectively, and is approximately 3 degrees between the oscillation surface and the inner wall surface and the object to be cleaned. The liquid supply means supplies the cleaning fluid into the gap.

【0022】また、前記搬送装置は、前記被洗浄物を前
記内壁面に沿って搬送するものである。
Further, the transfer device transfers the object to be cleaned along the inner wall surface.

【0023】また、前記内壁面は、前記被洗浄物の曲率
半径に等しい曲面である。
Further, the inner wall surface is a curved surface having a radius of curvature of the object to be cleaned.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を添付図面
を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

【0025】まず、本発明の第1実施例としての超音波
洗浄装置(超音波励振装置を含む)について、図1乃至
図4を参照して説明する。
First, an ultrasonic cleaning apparatus (including an ultrasonic excitation apparatus) as a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0026】図1は、本発明の第1実施例としての超音
波洗浄装置を示す斜視図である。また、図2は、図1に
示す超音波洗浄装置の一部断面を含む正面図であり、図
3は、図1に示す超音波洗浄装置の一部を拡大した正面
図である。また、図4は、図1乃至図3に示す超音波洗
浄装置の側面図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an ultrasonic cleaning apparatus as a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view including a partial cross section of the ultrasonic cleaning apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged front view of a part of the ultrasonic cleaning apparatus shown in FIG. FIG. 4 is a side view of the ultrasonic cleaning apparatus shown in FIGS.

【0027】図1に示すように、超音波洗浄装置20a
は、超音波励振装置1と、例えば、半導体ウェハやガラ
ス基板等の被洗浄物としての基板6を搬送する搬送手段
としての搬送装置2と、純水等の洗浄用流体15を供給
する給液手段としての給液装置3とを備えている。
As shown in FIG. 1, the ultrasonic cleaning device 20a
Is a liquid supply for supplying a cleaning fluid 15 such as pure water, an ultrasonic excitation device 1, a transport device 2 for transporting a substrate 6 as an object to be cleaned such as a semiconductor wafer or a glass substrate, for example. And a liquid supply device 3 as a means.

【0028】まず、前記超音波洗浄装置20aが備える
前記超音波励振装置1について説明する。
First, the ultrasonic excitation device 1 provided in the ultrasonic cleaning device 20a will be described.

【0029】図2及び図4にも示すように、前記超音波
励振装置1は、略直方体状の導波体5と、矩形板状に形
成され、片面側で前記導波体5に対して接着剤等により
結合された振動子4と、前記振動子4に所定の駆動周波
数の電圧を印可する発振器(図示せず)とを有してお
り、前記導波体5の上面である前記振動子4を有する面
と対向する面、すなわち、超音波を発振する発振面5c
を下側にして使用する構成になっている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the ultrasonic excitation device 1 is formed in a substantially rectangular parallelepiped waveguide 5 and in a rectangular plate shape. The oscillator 4 includes an oscillator 4 coupled with an adhesive or the like, and an oscillator (not shown) for applying a voltage having a predetermined driving frequency to the oscillator 4. Surface facing the surface having the element 4, that is, an oscillating surface 5c for oscillating ultrasonic waves
It is configured to be used with the lower side.

【0030】前記振動子4は、PZT(piezoel
ectric:圧電)素子の両面に電極板4a及び電極
板4bを粘着した構成になっており、下面側の前記電極
板4bの一部が前記電極板4aと非接触の状態に上面側
に折り返されて電極部4cになっている。また、前記振
動子4の長さ及び幅は、前記導波体5の長さL及び幅W
(図2及び図4参照)とほぼ等しく設定されており、前
記電極部4c及び前記電極板4aの所定位置には、発振
器(図示せず)からの所定駆動周波数の電圧を印可する
一対の送電ワイヤ8がそれぞれ、接続されている。
The vibrator 4 is a PZT (piezoel).
An electrode plate 4a and an electrode plate 4b are adhered to both surfaces of an element (electric: piezoelectric element), and a part of the electrode plate 4b on the lower surface side is folded back to the upper surface side in a non-contact state with the electrode plate 4a. The electrode portion 4c. The length and width of the vibrator 4 are the length L and width W of the waveguide 5.
(See FIGS. 2 and 4), and a pair of power transmissions for applying a voltage of a predetermined driving frequency from an oscillator (not shown) to predetermined positions of the electrode portion 4c and the electrode plate 4a. Each of the wires 8 is connected.

【0031】そして、前記振動子4は、発振器(図示せ
ず)によって所定の駆動周波数の電圧が印加されると、
この周波数の超音波振動を発生する。前記駆動周波数
は、約200kHz以上の極めて高い値に設定されてお
り、本実施例では、1MHzになっている。
When a voltage of a predetermined drive frequency is applied to the vibrator 4 by an oscillator (not shown),
An ultrasonic vibration of this frequency is generated. The drive frequency is set to an extremely high value of about 200 kHz or more, and is 1 MHz in this embodiment.

【0032】前記導波体5は、前記振動子4が発生する
超音波振動に共振するとともに、前記超音波振動を前記
給液装置3が供給する純水等の洗浄用流体15に伝達す
る部材として作用する。なお、本実施例では、前記導波
体5は、前記超音波振動を前記洗浄用流体15に伝達す
るのみであり、機械的に増幅する作用は有していない
が、形状等を適宜変更して増幅機能をもたせてもよい。
The waveguide 5 resonates with the ultrasonic vibration generated by the vibrator 4 and transmits the ultrasonic vibration to a cleaning fluid 15 such as pure water supplied by the liquid supply device 3. Act as In the present embodiment, the waveguide 5 only transmits the ultrasonic vibration to the cleaning fluid 15 and does not have a function of mechanically amplifying it. May have an amplifying function.

【0033】また、前記導波体5は、ジュラルミンやス
テンレス鋼(SUS)を素材として形成されており、厚
さ方向、すなわち、前記振動子4から発生する超音波振
動の進行方向における略中央部には、全周にわたって突
出する状態に形成されたフランジ部5aを有している。
なお、本実施例における前記導波体5は、より好ましい
例としてジュラルミンを使用している。また、図2及び
図4に示すように、前記導波体5は、上面である前記振
動子4を有する面から、前記発振面5cまでの厚さH、
すなわち、前記振動子4から発生する超音波振動の進行
方向における前記上面から前記発振面5cまでの寸法
が、前記導波体5の素材、この場合、ジュラルミンの音
速度に基づいて計算される超音波振動の半波長(λ/
2)の略整数倍、理想的にはちょうど整数倍に設定さ
れ、共振長になっている。
The waveguide 5 is formed of duralumin or stainless steel (SUS) as a material, and has a substantially central portion in a thickness direction, that is, a traveling direction of the ultrasonic vibration generated from the vibrator 4. Has a flange portion 5a formed to protrude over the entire circumference.
The waveguide 5 in this embodiment uses duralumin as a more preferable example. As shown in FIGS. 2 and 4, the waveguide 5 has a thickness H from the surface having the vibrator 4, which is the upper surface, to the oscillation surface 5 c.
That is, the dimension from the upper surface to the oscillation surface 5c in the traveling direction of the ultrasonic vibration generated from the transducer 4 is calculated based on the material of the waveguide 5, that is, the sound speed of the duralumin in this case. The half-wavelength (λ /
The resonance length is set to substantially an integral multiple of 2), ideally just an integer multiple of 2).

【0034】ここで、前記半波長(λ/2)は次のよう
に算出される。 λ/2=C/2f ただし、 λ:1波長 C:ジュラルミンの音速度=5.15×105cm f:周波数=106Hz したがって、λ/2=2.6mmである。
Here, the half wavelength (λ / 2) is calculated as follows. λ / 2 = C / 2f where λ: 1 wavelength C: sound speed of duralumin = 5.15 × 10 5 cm f: frequency = 10 6 Hz Therefore, λ / 2 = 2.6 mm.

【0035】前記導波体5は、前記厚さHが53mmに
設定されている。つまり、半波長λ/2(約2.6m
m)の約20倍になっており、厚さHの値が大きく設定
されている。したがって、前記導波体5が比較的大きい
音響インピーダンスを有しており、前記導波体5の下方
に外部負荷として供給される純水等の前記洗浄用流体1
5が何らかの原因によって不足して、前記発振面5cの
下方に前記洗浄用流体1が存在しない場合でも、空焚き
状態、すなわち、装置全体としての音響インピーダンス
が低下して前記振動子4の振動が大きくなるとともに、
実効出力が増大して発熱することを抑制可能なものにな
っている。前記導波体5の音響インピーダンスは、具体
的には次式 Rma1<Rma2<Rma3 ・・・(1) ただし、 Rma1:振動子4の音響インピーダンス Rma2:導波体5の音響インピーダンス Rma3:洗浄用流体15の音響インピーダンス を満たす状態に設定されている。
The thickness H of the waveguide 5 is set to 53 mm. That is, a half wavelength λ / 2 (about 2.6 m
m), and the thickness H is set to be large. Therefore, the waveguide 5 has a relatively large acoustic impedance, and the cleaning fluid 1 such as pure water supplied below the waveguide 5 as an external load.
Even if the cleaning fluid 1 does not exist below the oscillation surface 5c due to a shortage of 5 due to some cause, the vibration of the vibrator 4 is reduced due to the empty heating state, that is, the acoustic impedance of the entire apparatus is reduced. As it grows,
The generation of heat due to an increase in the effective output can be suppressed. Specifically, the acoustic impedance of the waveguide 5 is represented by the following formula: Rma 1 <Rma 2 <Rma 3 (1) where Rma 1 : acoustic impedance of the vibrator 4 Rma 2 : acoustic of the waveguide 5 Impedance Rma 3 : set to a state that satisfies the acoustic impedance of the cleaning fluid 15.

【0036】前記実効出力の増大を抑制する作用は、次
の式から明らかである。 Pa=Va2/Rma ・・・(2) Rma=Rma1+Rma2+Rma3 ・・・(3) ただし、 Pa:実効出力 Va:印加電圧(一定) Rma:洗浄装置全体(洗浄用流体15を含む)として
の音響インピーダンス
The function of suppressing the increase in the effective output is apparent from the following equation. Pa = Va 2 / Rma (2) Rma = Rma 1 + Rma 2 + Rma 3 (3) where Pa: effective output Va: applied voltage (constant) Rma: whole cleaning device (washing fluid 15 Acoustic impedance

【0037】すなわち、前記洗浄用流体15が減少し
て、音響インピーダンスRma3の値がほぼゼロになっ
ても、前記導波体5が所要の大きさの音響インピーダン
スRma2を有することから、実効出力Paが大きく増
大することがない構成になっている。
That is, even if the cleaning fluid 15 decreases and the value of the acoustic impedance Rma 3 becomes substantially zero, the waveguide 5 has the required magnitude of the acoustic impedance Rma 2. The output Pa is not greatly increased.

【0038】前記厚さHの値は、前記導波体5の下方に
存在する外部負荷としての前記洗浄用流体15が有する
音響インピーダンスとの関係や、伝達する超音波エネル
ギーの大きさ等に応じて任意に変更可能である。ちなみ
に、従来、本実施例のような高い周波数帯域では超音波
エネルギーの浪費、つまり発熱量が大きく、例えば、半
波長の2〜3倍の厚さにすることが限度であると常識的
に認識されていた。
The value of the thickness H depends on the relationship with the acoustic impedance of the cleaning fluid 15 as an external load below the waveguide 5 and the magnitude of the transmitted ultrasonic energy. Can be arbitrarily changed. Incidentally, conventionally, in a high frequency band as in the present embodiment, ultrasonic energy is wasted, that is, a large amount of heat is generated, and for example, it is commonly recognized that the thickness is limited to two to three times the half wavelength. It had been.

【0039】本実施例では、前記導波体5をジュラルミ
ンを素材として形成しているが、ジュラルミンは、密度
(ρ)が約2.8g/cm3 であり、鉄やステンレス鋼
と比較して約1/3になっている。すなわち、高い周波
数の超音波振動に対して大変ロスの少ない材質であり、
前記厚さHを大きく設定した前記導波体5の素材として
好適である。ただし、導波体として適用可能であり、ジ
ュラルミンと同等、または、それ以下の密度を有する材
質であれば使用可能であることはもちろんであり、例え
ば、石英、アルミニウム、アルミニウム合金等を使用し
てもよい。また、使用する洗浄用流体に対応して、導波
体の材質の耐食性を大きくしたい場合には、例えば、タ
ンタル、チタン等が使用可能である。
In this embodiment, the waveguide 5 is made of duralumin, but the duralumin has a density (ρ) of about 2.8 g / cm 3 , which is lower than that of iron or stainless steel. It is about 1/3. In other words, it is a material with very little loss against high frequency ultrasonic vibration,
It is suitable as a material for the waveguide 5 in which the thickness H is set large. However, it can be applied as a waveguide, and it is of course possible to use any material having a density equal to or lower than that of duralumin, for example, using quartz, aluminum, an aluminum alloy, or the like. Is also good. If it is desired to increase the corrosion resistance of the waveguide material in accordance with the cleaning fluid to be used, for example, tantalum, titanium, or the like can be used.

【0040】また、図2及び図4に示すように、前記導
波体5の前記振動子4から発生する超音波振動の進行方
向(前記厚さHの方向)に対して直角な方向における寸
法、すなわち、長さL及び幅Wは、本実施例では、それ
ぞれ、136mm、40mmに設定されており、半波長
λ/2(約2.6mm)のそれぞれ、約52倍、約15
倍になっているが、前記長さL及び前記幅Wは、被洗浄
物の大きさ等に応じて可変である。
As shown in FIGS. 2 and 4, the dimension of the waveguide 5 in a direction perpendicular to the traveling direction of ultrasonic vibration generated from the vibrator 4 (the direction of the thickness H). That is, in this embodiment, the length L and the width W are set to 136 mm and 40 mm, respectively, and are about 52 times and about 15 times the half wavelength λ / 2 (about 2.6 mm), respectively.
Although the length is doubled, the length L and the width W are variable according to the size of the object to be cleaned.

【0041】すなわち、前記長さL及び前記幅Wは、例
えば、前記振動子4の駆動周波数に約20kHzのよう
に比較的低い周波数帯を使用するものと仮定すると、前
記導波体5がポアソン(poisson)比の影響によ
って横振動することを抑制するために、λ/3以下の大
きさに設定する必要がある。また、前記長さL及び前記
幅Wを大きく設定したい場合には、λ/3以下のピッチ
でスリットを形成し、あたかもλ/3以下の寸法の小さ
な導波体が互いに振動の影響を及ぼし合わない状態で結
合したような形態をとる必要がある。これは、横振動の
発生によって導波体自体で振動エネルギーが消費される
ことを防ぐとともに、横振動が伴わないきれいな縦振動
を前記純水1に付与するためである。
That is, if it is assumed that the length L and the width W use a relatively low frequency band, for example, about 20 kHz for the driving frequency of the vibrator 4, the waveguide 5 has a Poisson In order to suppress lateral vibration due to the influence of the (poisson) ratio, it is necessary to set the magnitude to λ / 3 or less. When it is desired to set the length L and the width W to be large, slits are formed at a pitch of λ / 3 or less, and small waveguides having a size of λ / 3 or less affect each other. It is necessary to take a form that is connected in a state where there is no connection. This is to prevent the vibration energy from being consumed by the waveguide itself due to the generation of the lateral vibration, and to give the pure water 1 clean vertical vibration without lateral vibration.

【0042】一方、200kHz以上の極めて高い周波
数、例えば、本実施例で設定している1MHzの駆動周
波数では、前記ポアソン比の悪影響、すなわち、横振動
の発生がないことが本願出願人による実験から確かめら
れており、前記導波体5の前記長さL及び前記幅Wは、
理論的には、無制限に大きくすることができる。したが
って、前記導波体5は、スリットを形成する必要がな
く、前記長さL及び前記幅Wを任意に設定してλ/3以
上の大きさにすることができるものになっている。
On the other hand, at an extremely high frequency of 200 kHz or more, for example, at a driving frequency of 1 MHz set in the present embodiment, it was found from the experiments conducted by the applicant that the adverse effect of the Poisson's ratio, ie, the occurrence of lateral vibration, was not generated. It has been confirmed that the length L and the width W of the waveguide 5 are:
Theoretically, it can be increased without limit. Therefore, the waveguide 5 does not need to form a slit, and the length L and the width W can be arbitrarily set to be λ / 3 or more.

【0043】また、前記導波体5は、前記発振面5cの
両側部に一対の突出部5dを備えている。前記突出部5
dは、前記振動子4から発生する超音波振動の進行方向
における断面形状が、直角二等辺三角形になっており、
前記導波体5と一体で形成されている。前記突出部5d
は、前記発振面5c側に臨む内壁面5eが前記発振面5
cに対して垂直になっており、かつ、後述する搬送装置
2による被洗浄物の搬送方向に沿って延設されている。
The waveguide 5 has a pair of protrusions 5d on both sides of the oscillation surface 5c. The protrusion 5
d is such that the cross-sectional shape in the traveling direction of the ultrasonic vibration generated from the vibrator 4 is a right-angled isosceles triangle,
It is formed integrally with the waveguide 5. The protrusion 5d
The inner wall surface 5e facing the oscillation surface 5c is
c, and extends along the direction in which the object to be cleaned is transported by the transport device 2 described below.

【0044】すなわち、前記突出部5dの超音波振動の
進行方向における断面形状が、直角二等辺三角形である
ことから、前記突出部5dの外壁面5fは、前記発振面
5c及び前記内壁面5eに対する角度α(図3参照)
が、それぞれ、45度のテーパ面になっている。
That is, since the cross-sectional shape of the protrusion 5d in the traveling direction of the ultrasonic vibration is a right-angled isosceles triangle, the outer wall surface 5f of the protrusion 5d is in contact with the oscillation surface 5c and the inner wall surface 5e. Angle α (see Fig. 3)
Have 45 degree tapered surfaces.

【0045】前記突出部5dの前記振動子4から発生す
る超音波振動の進行方向における高さH1は、例えば、
13mmに設定されている。すなわち、前記半波長λ/
2(約2.6mm)の約5倍になっており、共振長にな
っている。前記高さH1は、前記導波体5の素材の音速
度に基づいて計算される超音波振動の半波長(λ/2)
の整数倍、すなわち、共振長であれば、被洗浄物として
の前記基板6の厚さに合わせて、適宜設定することがで
きる。
The height H 1 of the protruding portion 5d in the traveling direction of the ultrasonic vibration generated from the vibrator 4 is, for example,
It is set to 13 mm. That is, the half wavelength λ /
2 (about 2.6 mm), which is about five times the resonance length. The height H 1 is a half wavelength (λ / 2) of the ultrasonic vibration calculated based on the sound velocity of the material of the waveguide 5.
If it is an integral multiple of the above, that is, the resonance length, it can be appropriately set according to the thickness of the substrate 6 as an object to be cleaned.

【0046】また、図1、図2及び図4に示すように、
前記導波体5の前記フランジ部5aには、前記導波体5
を冷却する手段として、前記導波体5の長手方向に沿っ
て一対の貫通孔5bが形成されている。前記貫通孔5b
の一端には、それぞれ、ニップル7aが螺合しており、
他端側には、それぞれ、ニップル7bが螺合している。
As shown in FIGS. 1, 2 and 4,
The flange 5a of the waveguide 5 has the waveguide 5
A pair of through holes 5b are formed along the longitudinal direction of the waveguide 5 as a means for cooling the waveguide 5. The through hole 5b
Nipple 7a is screwed into one end of
A nipple 7b is screwed into each of the other ends.

【0047】そして、前記ニップル7aには、供給側の
ホース9aから分岐した2本のチューブ10aがそれぞ
れ、接続されており、前記ホース9a及び前記チューブ
10aを通じて前記貫通孔5b内に冷却用流体として、
例えば、純水が供給される。一方、前記ニップル7bに
は、排出側のホース9bから分岐した2本のチューブ1
0bがそれぞれ、接続されており、前記チューブ10b
及び前記ホース9bを通じて、冷却用流体としての前記
純水が排出される構成になっている。
The nipple 7a is connected to two tubes 10a branched from a supply-side hose 9a, respectively, and as a cooling fluid in the through hole 5b through the hose 9a and the tube 10a. ,
For example, pure water is supplied. On the other hand, the nipple 7b has two tubes 1 branched from the discharge side hose 9b.
0b are connected respectively, and the tube 10b
The pure water as a cooling fluid is discharged through the hose 9b.

【0048】前記貫通孔5b等からなる冷却手段は、前
記導波体5が自己共振することによって、高熱とはなら
ないながらもある程度は熱を帯びることに対して設けら
れたものであり、前記振動子4に悪影響を与える熱を高
効率で除去することができるものになっている。
The cooling means composed of the through-holes 5b and the like is provided so that the waveguide 5 does not generate high heat but self-heats to some extent due to self-resonance. The heat which adversely affects the child 4 can be removed with high efficiency.

【0049】次に、本発明の超音波洗浄装置20aが備
える前記搬送装置2について説明する。
Next, the transfer device 2 provided in the ultrasonic cleaning device 20a of the present invention will be described.

【0050】被洗浄物の搬送手段としての前記搬送装置
2は、等間隔で配設された複数のローラ2aと、前記ロ
ーラ2aを駆動する駆動手段(図示せず)とを有してい
る。そして、複数の前記ローラ2a上に、例えば、被洗
浄物としての前記基板6が載置され、前記基板6を矢印
X方向に所定速度で搬送する構成になっている。
The transfer device 2 as a means for transferring the article to be cleaned has a plurality of rollers 2a arranged at equal intervals and a drive means (not shown) for driving the rollers 2a. Then, for example, the substrate 6 as an object to be cleaned is placed on the plurality of rollers 2a, and the substrate 6 is transported at a predetermined speed in the arrow X direction.

【0051】次に、本発明の超音波洗浄装置20aが備
える前記給液装置3について説明する。
Next, the liquid supply device 3 provided in the ultrasonic cleaning device 20a of the present invention will be described.

【0052】図1及び図4に示すように、前記洗浄用流
体15の給液手段としての給液装置3は、被洗浄物とし
ての前記基板6の進行方向側から純水等の前記洗浄用流
体15を供給する給液部材3aと、前記洗浄用流体15
をポンプ(図示せず)の作用により吸引する吸込部材3
b等を有している。
As shown in FIGS. 1 and 4, the liquid supply device 3 serving as a liquid supply means for the cleaning fluid 15 is provided for cleaning the pure water or the like from the side in which the substrate 6 to be cleaned advances. A liquid supply member 3a for supplying a fluid 15;
Suction member 3 for sucking air by the action of a pump (not shown)
b etc.

【0053】そして、本実施例では、前記吸込部材3b
により吸引された前記洗浄用流体15をフィルタ(図示
せず)により清浄化して前記給液部材3aに還流する構
成になっている。すなわち、前記洗浄用流体15の使用
量を大幅に抑えることが可能になっている。なお、前記
洗浄用流体15の使用量の抑制効果は低下するが、前記
吸込部材3bにより吸引した前記洗浄用流体15をその
まま廃棄する構成にしてもよく、また、前記給液部材3
aに加えて、前記吸込部材3b側からも給液する構成に
してもよい。
In this embodiment, the suction member 3b
The cleaning fluid 15 sucked by the above is cleaned by a filter (not shown) and returned to the liquid supply member 3a. That is, it is possible to significantly reduce the amount of the cleaning fluid 15 used. Although the effect of suppressing the usage amount of the cleaning fluid 15 is reduced, the cleaning fluid 15 sucked by the suction member 3b may be discarded as it is.
In addition to a, the liquid may be supplied from the suction member 3b side.

【0054】次に、本発明の第1実施例としての前記超
音波洗浄装置20aの動作について説明する。
Next, the operation of the ultrasonic cleaning apparatus 20a as the first embodiment of the present invention will be described.

【0055】図1乃至図4に示すように、まず、前記発
振器(図示せず)から所定駆動周波数の電圧が前記振動
子4に印加されると、前記振動子4は励振されて、この
周波数の超音波振動を発生する。そして、発生した超音
波振動は、前記導波体5を介して、前記導波体5の下方
に外部負荷として供給される前記洗浄用流体15に伝達
される構成になっている。
As shown in FIGS. 1 to 4, when a voltage having a predetermined drive frequency is applied to the vibrator 4 from the oscillator (not shown), the vibrator 4 is excited and Generates ultrasonic vibration. The generated ultrasonic vibration is transmitted to the cleaning fluid 15 supplied as an external load below the waveguide 5 through the waveguide 5.

【0056】本発明の前記超音波洗浄装置20aは、前
記発振面5cの下部に外部負荷として、例えば、純水等
の前記洗浄用流体15が供給されなければ、ガラス基板
等の被洗浄物としての前記基板6に対して超音波振動も
伝達されない。
The ultrasonic cleaning device 20a according to the present invention can be used as an object to be cleaned such as a glass substrate unless the cleaning fluid 15 such as pure water is supplied as an external load below the oscillation surface 5c. No ultrasonic vibration is transmitted to the substrate 6.

【0057】そこで、特に図3に示すように、前記基板
6の表面6aと前記発振面5cとの隙間d及び前記基板
6の搬送方向における側面6bと前記突出部5dの前記
内壁面5eとの隙間e、すなわち、離間距離を約3〜5
mm程度に設定し、前記基板6を搬送手段としての前記
搬送装置2の前記ローラ2aにより前記内壁面5eに沿
って、矢印X(図1及び図4に図示)で示す搬送方向に
通過させるとともに、前記隙間d及び前記隙間e内に前
記給液部材3aから純水等の前記洗浄用流体15を矢印
Xa方向に供給する。このとき、前記基板6の前記表面
6aと前記発振面5cとの間(隙間d)及び前記基板6
の前記側面6bと前記突出部5dの前記内壁面5eとの
間(隙間e)に表面張力の作用により前記洗浄用流体1
5の液膜が形成され、この液膜を介して前記振動子4か
らの超音波振動が前記基板6に伝達される。したがっ
て、前記超音波洗浄装置20aは、前記洗浄用流体15
の液膜の作用により前記基板6の洗浄を行うことができ
るものになっている。
Therefore, as shown in FIG. 3, the gap d between the surface 6a of the substrate 6 and the oscillation surface 5c, the side surface 6b in the transport direction of the substrate 6, and the inner wall surface 5e of the protruding portion 5d. The gap e, that is, the separation distance is about 3 to 5
mm, and the substrate 6 is passed along the inner wall surface 5e by the rollers 2a of the transfer device 2 as transfer means in the transfer direction indicated by an arrow X (shown in FIGS. 1 and 4). The cleaning fluid 15 such as pure water is supplied from the liquid supply member 3a into the gap d and the gap e in the direction of the arrow Xa. At this time, the distance between the surface 6a of the substrate 6 and the oscillation surface 5c (gap d) and the substrate 6
Between the side surface 6b and the inner wall surface 5e of the protrusion 5d (gap e) by the action of surface tension.
5 is formed, and the ultrasonic vibration from the vibrator 4 is transmitted to the substrate 6 via the liquid film. Therefore, the ultrasonic cleaning device 20a is provided with the cleaning fluid 15
The substrate 6 can be cleaned by the action of the liquid film.

【0058】このとき、前記振動子4から発生する超音
波振動は、前記発振面5cに対して垂直方向に伝達さ
れ、前記振動子4と等幅である前記発振面5cが全面に
わたって均等に振動するとともに、被洗浄物としての前
記基板6に対して均一に照射されることから、前記基板
6の前記表面6a対する洗浄効果が高いものになってい
る。
At this time, the ultrasonic vibration generated from the vibrator 4 is transmitted in a direction perpendicular to the oscillating surface 5c, and the oscillating surface 5c having the same width as the vibrator 4 vibrates uniformly over the entire surface. In addition, since the substrate 6 as the object to be cleaned is uniformly irradiated, the cleaning effect on the surface 6a of the substrate 6 is high.

【0059】また、図3に二点鎖線の矢印で示すよう
に、前記振動子4から発生する超音波振動は、前記発振
面5cの両側部において、前記突出部5dの前記外壁面
5fによって前記内壁面5e側に向けて反射されて、前
記基板6の搬送方向(矢印X方向)に垂直な方向、すな
わち、前記基板6の前記側面6b方向に向かう。
As shown by a two-dot chain line arrow in FIG. 3, the ultrasonic vibration generated from the vibrator 4 is generated by the outer wall surface 5f of the protruding portion 5d on both sides of the oscillating surface 5c. The light is reflected toward the inner wall surface 5e, and travels in a direction perpendicular to the transport direction of the substrate 6 (the direction of the arrow X), that is, in the direction of the side surface 6b of the substrate 6.

【0060】すなわち、前記突出部5dの超音波振動の
進行方向における断面形状が、直角二等辺三角形であ
り、前記外壁面5fが前記発振面5c及び前記内壁面5
eに対して45度の角度を有するテーパ面になっている
ことから、前記発振面5cに対して垂直方向に伝達され
る前記振動子4からの超音波振動は、前記外壁面5fに
よって反射されて、前記基板6の搬送方向(矢印X方
向)における前記側面6b方向に偏向する。そして、前
記内壁面5eから伝達される超音波振動によって前記隙
間eに形成される液膜状の前記洗浄用流体15が励振さ
れ、前記基板6の前記側面6bを洗浄することができる
ものになっている。
That is, the cross-sectional shape of the protruding portion 5d in the traveling direction of the ultrasonic vibration is a right-angled isosceles triangle, and the outer wall surface 5f is formed by the oscillation surface 5c and the inner wall surface 5c.
e, the ultrasonic vibration from the vibrator 4 transmitted in a direction perpendicular to the oscillation surface 5c is reflected by the outer wall surface 5f. Then, it is deflected in the direction of the side surface 6b in the transport direction of the substrate 6 (the direction of the arrow X). Then, the cleaning fluid 15 in the form of a liquid film formed in the gap e is excited by the ultrasonic vibration transmitted from the inner wall surface 5e, and the side surface 6b of the substrate 6 can be cleaned. ing.

【0061】前記超音波洗浄装置20aは、例えば、以
下のような効果を奏する。
The ultrasonic cleaning device 20a has the following effects, for example.

【0062】すなわち、 前記振動子4と等しい幅を有する前記発振面5cが全
面にわたって均等に振動するとともに、前記振動子4か
らの超音波振動を被洗浄物としての前記基板6に対して
均一に照射することから、前記基板6の前記表面6a対
する洗浄効果が高い。
That is, the oscillating surface 5c having the same width as the vibrator 4 vibrates uniformly over the entire surface, and the ultrasonic vibration from the vibrator 4 is uniformly applied to the substrate 6 as an object to be cleaned. Due to the irradiation, the cleaning effect on the surface 6a of the substrate 6 is high.

【0063】前記導波体5に、超音波振動の進行方向
における断面形状が、直角二等辺三角形状の前記突出部
5dを有し、前記突出部5dの前記外壁面5fが前記発
振面5c及び前記内壁面5eに対して45度の角度を有
するテーパ面になっていることから、前記振動子4から
の超音波振動を前記外壁面5fにより前記基板6の前記
側面6b方向に偏向することができ、前記基板6の表面
6aと前記側面6bとを同時に洗浄して被洗浄物として
の前記基板6の清浄度を高めることができる。また、前
記突出部5dは、前記導波体5と一体で形成した簡単な
構成であることから、形成が容易であり、低コストで高
い洗浄効果を得ることができる。
The waveguide 5 has the protruding portion 5d having a right isosceles triangular cross section in the traveling direction of the ultrasonic vibration, and the outer wall surface 5f of the protruding portion 5d is Since the taper surface has an angle of 45 degrees with respect to the inner wall surface 5e, it is possible to deflect the ultrasonic vibration from the vibrator 4 toward the side surface 6b of the substrate 6 by the outer wall surface 5f. The surface 6a and the side surface 6b of the substrate 6 can be cleaned at the same time, and the cleanliness of the substrate 6 as an object to be cleaned can be increased. In addition, since the protruding portion 5d has a simple configuration integrally formed with the waveguide 5, it is easy to form, and a high cleaning effect can be obtained at low cost.

【0064】前記発振面5c及び前記突出部5dの前
記内壁面5eと被洗浄物としての前記基板6との間には
表面張力を形成するだけの液量の前記洗浄用流体15が
存在すればよいことから、前記洗浄用流体15の使用量
を大幅に低減することができる。
If the cleaning fluid 15 having a liquid amount sufficient to generate a surface tension exists between the oscillation surface 5c and the inner wall surface 5e of the protruding portion 5d and the substrate 6 to be cleaned. For this reason, the usage amount of the cleaning fluid 15 can be significantly reduced.

【0065】前記導波体5の厚さHが大きく設定され
ており、前記導波体5が比較的大きい音響インピーダン
スを有している。したがって、前記導波体5の下方に外
部負荷として存在する前記洗浄用流体15の液量が不足
しても、空焚き状態、すなわち、装置全体としての音響
インピーダンスが低下して前記振動子4の振動が大きく
なるとともに、実効出力が増大して発熱することを抑制
可能なものになっている。すなわち、前記振動子4を前
記導波体5に固着している接着剤が劣化して剥離するこ
とや、前記振動子4自体が熱によって割れを生じること
を防止することができるものになっている。
The thickness H of the waveguide 5 is set to be large, and the waveguide 5 has a relatively large acoustic impedance. Therefore, even if the amount of the cleaning fluid 15 existing as an external load below the waveguide 5 is insufficient, the empty heating state, that is, the acoustic impedance of the entire apparatus is reduced, and the As the vibration increases, the effective output increases and heat generation can be suppressed. That is, it is possible to prevent the adhesive fixing the vibrator 4 to the waveguide 5 from deteriorating and peeling, and to prevent the vibrator 4 itself from cracking due to heat. I have.

【0066】空焚き防止のためにセンサー等からなる
インターロック設備を設ける必要がないことから、保守
が極めて容易なものになっている。等である。
Since it is not necessary to provide an interlock device including a sensor or the like for preventing empty heating, maintenance is extremely easy. And so on.

【0067】次に、本発明の第2実施例としての超音波
洗浄装置(超音波励振装置を含む)について、図5及び
図6を参照して説明する。ただし、第1実施例と同一の
構造及び機能を有する部分は説明が重複するために省略
し、異なる点のみの説明とする。また、図5及び図6に
おいて、図1乃至図4に示す第1実施例としての超音波
洗浄装置と同一の構造及び機能を有する部分には、同一
の符号を付している。
Next, an ultrasonic cleaning apparatus (including an ultrasonic excitation apparatus) as a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. However, portions having the same structure and function as those of the first embodiment are omitted because the description is duplicated, and only different points will be described. In FIGS. 5 and 6, parts having the same structure and function as those of the ultrasonic cleaning apparatus according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals.

【0068】図5は、本発明の第2実施例としての超音
波洗浄装置を示す一部拡大図を含む斜視図である。ま
た、図6は、図5に示す超音波洗浄装置が被洗浄物を洗
浄する状態を示す底面図である。
FIG. 5 is a perspective view including a partially enlarged view showing an ultrasonic cleaning apparatus as a second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a bottom view illustrating a state in which the ultrasonic cleaning apparatus illustrated in FIG. 5 cleans an object to be cleaned.

【0069】図5及び図6に示すように、本発明の第2
実施例としての超音波洗浄装置20bは、円盤状の被洗
浄物、例えば、半導体ウェハ等の基板6に対応するもの
である。
As shown in FIGS. 5 and 6, the second embodiment of the present invention
The ultrasonic cleaning apparatus 20b according to the embodiment corresponds to a disk-shaped object to be cleaned, for example, a substrate 6 such as a semiconductor wafer.

【0070】前記超音波洗浄装置20bが備える超音波
励振装置1は、導波体5の発振面5cの両側部に形成さ
れた突出部5dの前記振動子4から発生する超音波振動
の進行方向における断面形状が、台形形状になってお
り、内壁面5eが前記基板6の円周方向に沿って円弧状
になっている。本実施例では、前記内壁面5eは、被洗
浄物としての前記基板6と等しい曲率半径を有する曲面
になっており、前記内壁面5eが前記基板6と同心円を
形成する状態に前記超音波励振装置1を設置して使用す
る構成になっている。
The ultrasonic excitation device 1 provided in the ultrasonic cleaning device 20b is arranged so that the ultrasonic vibrations generated from the vibrator 4 in the protruding portions 5d formed on both sides of the oscillation surface 5c of the waveguide 5 travel in the traveling direction. Has a trapezoidal shape, and the inner wall surface 5e has an arc shape along the circumferential direction of the substrate 6. In this embodiment, the inner wall surface 5e is a curved surface having the same radius of curvature as the substrate 6 as the object to be cleaned, and the ultrasonic excitation is performed in a state where the inner wall surface 5e forms a concentric circle with the substrate 6. The configuration is such that the device 1 is installed and used.

【0071】一方、前述の第1実施例と同様に、前記突
出部5dは、前記発振面5c側に臨む内壁面5eが前記
発振面5cに対して垂直になっており、かつ、外壁面5
fは、前記発振面5c及び前記内壁面5eに対する角度
α(図5参照)が45度のテーパ面になっている。
On the other hand, as in the first embodiment described above, the projecting portion 5d has an inner wall surface 5e facing the oscillation surface 5c side perpendicular to the oscillation surface 5c and an outer wall surface 5e.
f is a tapered surface having an angle α (see FIG. 5) of 45 degrees with respect to the oscillation surface 5c and the inner wall surface 5e.

【0072】また、前記超音波洗浄装置20bが備える
被洗浄物の搬送手段としての搬送装置2は、等間隔で配
設された複数のローラ2aと、前記ローラ2aを駆動す
る駆動手段(図示せず)と、前記基板6を載置するテー
ブル2bと、前記テーブル2bを前記発振面5cに対し
て垂直な方向(矢印Y方向)に可動するとともに、前記
テーブル2bを前記基板6の円周方向(矢印Z方向)に
自在に回転する軸2cとを有している。
The conveying device 2 as a means for conveying the object to be cleaned provided in the ultrasonic cleaning device 20b includes a plurality of rollers 2a arranged at equal intervals and a driving means (not shown) for driving the rollers 2a. And a table 2b on which the substrate 6 is placed, and the table 2b is moved in a direction (arrow Y direction) perpendicular to the oscillation surface 5c, and the table 2b is moved in the circumferential direction of the substrate 6. And a shaft 2c that freely rotates (in the direction of arrow Z).

【0073】次に、本発明の第2実施例としての前記超
音波洗浄装置20bの動作について説明する。
Next, the operation of the ultrasonic cleaning apparatus 20b according to a second embodiment of the present invention will be described.

【0074】まず、複数の前記ローラ2a上に、被洗浄
物としての前記基板6が載置されると、前記ローラ2a
が駆動手段(図示せず)によって駆動され、前記基板6
を例えば、矢印X方向に所定速度で搬送する。そして、
前記基板6が押圧手段(図示せず)によって前記テーブ
ル2b上に押し出されて載置される。
First, when the substrate 6 as an object to be cleaned is placed on the plurality of rollers 2a, the rollers 2a
Is driven by driving means (not shown), and the substrate 6
Is transported at a predetermined speed in the direction of arrow X, for example. And
The substrate 6 is pushed and placed on the table 2b by a pressing means (not shown).

【0075】前記基板6を載置した前記テーブル2b
は、前記軸2cによって前記発振面5cに対して垂直な
方向(矢印Y方向)に上昇するとともに、前記基板6の
表面6aと前記発振面5c及び前記基板6の側面6bと
前記内壁面5eとの間隔、すなわち、離間距離が約3〜
5mm程度になる位置で停止する。
The table 2b on which the substrate 6 is placed
Rises in the direction (arrow Y direction) perpendicular to the oscillation surface 5c by the shaft 2c, and the surface 6a of the substrate 6, the oscillation surface 5c, the side surface 6b of the substrate 6, the inner wall surface 5e, , That is, the separation distance is about 3 to
Stop at a position where it is about 5 mm.

【0076】この状態で、前記基板6と前記発振面5c
及び前記内壁面5eとの間に前記給液部材3aから純水
等の前記洗浄用流体15を矢印Xa方向に供給すると、
前記基板6の表面6aと前記発振面5c及び前記基板6
の側面6bと前記突出部6dの前記内壁面6eとの間に
表面張力の作用により前記洗浄用流体15の液膜が形成
される。そして、前記テーブル2bを前記軸2cによ
り、例えば、一方向に回転し、前記振動子4に前記発振
器(図示せず)から所定駆動周波数の電圧を印可する
と、前記洗浄用流体15の液膜を介して前記振動子4か
らの超音波振動が前記基板6に伝達される。
In this state, the substrate 6 and the oscillation surface 5c
When the cleaning fluid 15 such as pure water is supplied from the liquid supply member 3a to the inner wall surface 5e in the direction of the arrow Xa,
The surface 6a and the oscillation surface 5c of the substrate 6 and the substrate 6
A liquid film of the cleaning fluid 15 is formed by the action of surface tension between the side surface 6b and the inner wall surface 6e of the protrusion 6d. When the table 2b is rotated in one direction by the shaft 2c, for example, and a voltage of a predetermined driving frequency is applied to the vibrator 4 from the oscillator (not shown), the liquid film of the cleaning fluid 15 is formed. The ultrasonic vibration from the vibrator 4 is transmitted to the substrate 6 via the vibrator 4.

【0077】前記振動子4から発振する超音波振動は、
前記発振面5cに対して垂直方向に伝達され、前記振動
子4と等幅である前記発振面5cが全面にわたって均等
に振動するとともに、被洗浄物としての前記基板6に対
して均一に照射されて前記基板6の前記表面6a対する
洗浄が行われる。
The ultrasonic vibration oscillating from the vibrator 4 is
The vibration is transmitted in a direction perpendicular to the oscillation surface 5c, and the oscillation surface 5c having the same width as the vibrator 4 vibrates uniformly over the entire surface, and is evenly irradiated on the substrate 6 as an object to be cleaned. Thus, the surface 6a of the substrate 6 is cleaned.

【0078】また、前記振動子4から発生する超音波振
動は、前記発振面5cの両側部において、前記発振面5
c及び前記内壁面5eに対して45度の角度を有するテ
ーパ面になっている前記外壁面5fによって前記内壁面
5e側に向けて反射される。そして、前記反射された超
音波振動は、前記内壁面5eが前記基板6の曲率半径に
等しい曲面になっていることから、前記基板6の略中心
方向方向、すなわち、前記基板6の前記側面6b方向に
偏向する構成になっている。
The ultrasonic vibration generated from the vibrator 4 is applied to both sides of the oscillation surface 5c.
The light is reflected toward the inner wall surface 5e by the outer wall surface 5f which is a tapered surface having an angle of 45 degrees with respect to the inner wall surface 5e. Then, since the reflected ultrasonic vibration has the inner wall surface 5e having a curved surface equal to the radius of curvature of the substrate 6, the reflected ultrasonic vibration is directed substantially in the direction of the center of the substrate 6, that is, the side surface 6b of the substrate 6. It is configured to deflect in the direction.

【0079】したがって、前記基板6の前記表面6aと
同時に、前記側面6bの洗浄を行うことができる。この
とき、半導体ウエハ等に位置合わせ用の目印として形成
されている凹部6cも合わせて洗浄することが可能であ
り、被洗浄物としての基板6に対する洗浄効果が高いも
のになっている。
Therefore, the side surface 6b can be cleaned simultaneously with the front surface 6a of the substrate 6. At this time, the concave portion 6c formed as a positioning mark on the semiconductor wafer or the like can be cleaned together, and the cleaning effect on the substrate 6 as the object to be cleaned is high.

【0080】洗浄が完了すると、前記テーブル2bが下
降し、前記押圧手段(図示せず)によって、被洗浄物と
しての前記基板6が下流側の前記ローラー2a上に押し
出され、次工程に向けて搬送される。
When the cleaning is completed, the table 2b is lowered, and the substrate 6 as an object to be cleaned is pushed out onto the downstream roller 2a by the pressing means (not shown), and the substrate is moved to the next step. Conveyed.

【0081】なお、前記テーブル2bの回転方向は適宜
設定可能であり、回転方向を順次変化させる構成にして
もよい。また、前記テーブル2bの回転動作は、連続回
転の他、例えば、前記凹部6cに対応して、所定角度だ
け回転させて停止する動作を繰り返す構成にしてもよ
く、回転角度及び回転速度等については適宜設定可能で
ある。また、第2実施例において、前記突出部5dを一
対で形成しているが、いずれか一方のみを形成した構成
にしてもよい。
The rotation direction of the table 2b can be set as appropriate, and the rotation direction may be changed sequentially. In addition, the rotation operation of the table 2b may be configured to repeat an operation of rotating by a predetermined angle and stopping, for example, corresponding to the concave portion 6c, in addition to the continuous rotation. It can be set as appropriate. In the second embodiment, the protruding portions 5d are formed as a pair. However, only one of them may be formed.

【0082】また、前記突出部5dの形状は超音波振動
の一部の進行方向を偏向し、かつ、前記内壁面5eから
効率よく伝達する形状であればよく、前記外壁面5fの
形状や前記発振面5c及び前記内壁面5eに対する角度
については、適宜変更することができる。
The shape of the protruding portion 5d may be any shape as long as it deflects a part of the traveling direction of the ultrasonic vibration and efficiently transmits the ultrasonic vibration from the inner wall surface 5e. The angle with respect to the oscillation surface 5c and the inner wall surface 5e can be appropriately changed.

【0083】また、各実施例においては、洗浄用流体と
して、純水を用いているが、洗浄の目的や被洗浄物の素
材等に応じて、種々の洗浄用流体を使用することができ
る。
In each of the embodiments, pure water is used as the cleaning fluid. However, various cleaning fluids can be used according to the purpose of cleaning and the material of the object to be cleaned.

【0084】また、各実施例においては、前記導波体5
が略直方体状に形成されているが、例えば、円盤状な
ど、設置するスペースの形状に応じて種々の形状を採用
することができる。
In each embodiment, the waveguide 5
Is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, but various shapes such as a disk shape can be adopted according to the shape of the space to be installed.

【0085】[0085]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の超音波励
振装置及びこれを備えた超音波洗浄装置によれば、被洗
浄物の表面と側面とを同時に洗浄して被洗浄物の清浄度
を高めることができるとともに、装置の複雑化、大型化
回避し、かつ、洗浄液の少液化を達成することができ
る。
As described above, according to the ultrasonic excitation device of the present invention and the ultrasonic cleaning device provided with the same, the surface and the side surface of the object to be cleaned are simultaneously cleaned and the cleanliness of the object to be cleaned is improved. , And the device can be prevented from becoming complicated and large, and the amount of cleaning liquid can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例としての超音波洗浄装置を
示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an ultrasonic cleaning apparatus as a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す超音波洗浄装置の一部断面を含む正
面図である。
FIG. 2 is a front view including a partial cross section of the ultrasonic cleaning apparatus shown in FIG.

【図3】図1に示す超音波洗浄装置の一部を拡大した正
面図である。
FIG. 3 is an enlarged front view of a part of the ultrasonic cleaning apparatus shown in FIG.

【図4】図1に示す超音波洗浄装置の側面図である。FIG. 4 is a side view of the ultrasonic cleaning apparatus shown in FIG.

【図5】本発明の第2実施例としての超音波洗浄装置を
示す一部拡大図を含む斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view including an enlarged view of a part of an ultrasonic cleaning apparatus as a second embodiment of the present invention.

【図6】図5に示す超音波洗浄装置が被洗浄物を洗浄す
る状態を示す底面図である。
FIG. 6 is a bottom view showing a state in which the ultrasonic cleaning apparatus shown in FIG. 5 cleans an object to be cleaned.

【図7】従来の超音波洗浄装置を正面からみた断面図で
ある。
FIG. 7 is a sectional view of a conventional ultrasonic cleaning apparatus viewed from the front.

【図8】図7に示す従来の超音波洗浄装置の底面図であ
る。
FIG. 8 is a bottom view of the conventional ultrasonic cleaning apparatus shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 超音波励振装置 2 搬送装置(搬送手段) 2a ローラ 2b テーブル 2c 軸 3 給液装置(給液手段) 3a 給液部材 3b 吸込部材 4 振動子 4a,4b 電極板 5 導波体 5a フランジ部 5b 貫通孔 5c 発振面 5d 突出部 5e 内壁面 5f 外壁面 5g 超音波伝播面 6 基板(被洗浄物) 6a 表面 6b 側面 6c 凹部 15 洗浄用流体 20a 超音波洗浄装置(第1実施例) 20b 超音波洗浄装置(第2実施例) REFERENCE SIGNS LIST 1 ultrasonic excitation device 2 transport device (transport device) 2a roller 2b table 2c shaft 3 liquid supply device (liquid supply device) 3a liquid supply member 3b suction member 4 vibrator 4a, 4b electrode plate 5 waveguide 5a flange portion 5b Through hole 5c Oscillation surface 5d Projection 5e Inner wall surface 5f Outer wall surface 5g Ultrasonic wave propagation surface 6 Substrate (object to be cleaned) 6a Surface 6b Side surface 6c Concave portion 15 Cleaning fluid 20a Ultrasonic cleaning device (first embodiment) 20b Ultrasonic wave Cleaning device (second embodiment)

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成12年3月3日(2000.3.3)[Submission Date] March 3, 2000 (200.3.3)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】発明の名称[Correction target item name] Name of invention

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【発明の名称】 超音波洗浄装置[Title of the Invention] Ultrasonic cleaning device

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0001[Correction target item name] 0001

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、半導体ウ
ェハやガラス基板等の洗浄に用いる超音波洗浄装置に関
する。
The present invention relates to, for example, an ultrasonic cleaning device that used for washing, such as a semiconductor wafer or a glass substrate.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0015[Correction target item name] 0015

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0015】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あって、被洗浄物の表面と側面とを同時に洗浄して被洗
浄物の清浄度を高めることができるとともに、装置の複
雑化、大型化回避し、かつ、洗浄液の少液化を達成す
ることができる超音波洗浄装置を提供することを目的と
する
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to simultaneously clean a surface and a side surface of an object to be cleaned, thereby improving the cleanliness of the object to be cleaned, and further increasing the complexity of the apparatus. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic cleaning apparatus capable of avoiding upsizing and reducing the amount of cleaning liquid .

【手続補正5】[Procedure amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0016[Correction target item name] 0016

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明の超音波洗浄装置
は、超音波振動を発生する振動子と前記振動子と結合し
て前記超音波振動を洗浄用流体に導く導波体とを有する
超音波励振装置と、被洗浄物を前記導波体の前記振動子
を有する面と対向する発振面に沿って搬送する搬送手段
と、前記発振面と前記被洗浄物との間に前記洗浄用流体
を供給する給液手段とを有する超音波洗浄装置であっ
て、前記導波体は前記発振面に一体で形成された突出部
を備え、前記突出部は、前記発振面側に臨んで設けられ
て前記発振面に対して垂直、かつ前記被洗浄物の搬送方
向に沿って延設された内壁面と、前記超音波振動を前記
内壁面側に向けて偏向する外壁面とを有し、前記被洗浄
物を前記搬送手段により前記内壁面に沿って搬送して前
記被洗浄物の側面を洗浄するものである。
An ultrasonic cleaning apparatus according to the present invention comprises a vibrator for generating ultrasonic vibration and a vibrator connected to the vibrator.
And a waveguide for guiding the ultrasonic vibration to the cleaning fluid.
An ultrasonic excitation device and the vibrator of the waveguide,
For transporting along an oscillating surface opposite to a surface having
And the cleaning fluid between the oscillation surface and the object to be cleaned.
An ultrasonic cleaning device having a liquid supply means for supplying
The waveguide is a projection formed integrally with the oscillation surface.
The protrusion is provided facing the oscillation surface side.
And the method of transporting the object to be cleaned perpendicular to the oscillation surface.
An inner wall extending along the direction,
An outer wall deflecting toward the inner wall, and
The object is conveyed along the inner wall surface by the conveying means, and
The side of the object to be cleaned is cleaned .

【手続補正6】[Procedure amendment 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0017[Correction target item name] 0017

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0017】また、前記突出部は、前記超音波振動の進
行方向における断面形状が直角二等辺三角形であって、
前記外壁面は、前記発振面及び前記内壁面に対する角度
がそれぞれ45度の面を有するものである。
[0017] The projecting portion may move the ultrasonic vibration.
The cross-sectional shape in the row direction is a right-angled isosceles triangle,
The outer wall has an angle with respect to the oscillation surface and the inner wall.
Have 45-degree faces.

【手続補正7】[Procedure amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0018】また、前記超音波振動は、前記外壁面によ
って反射されて前記被洗浄物の搬送方向に垂直な方向に
偏向するものである。
Further, the ultrasonic vibration is applied to the outer wall surface.
Reflected in the direction perpendicular to the conveying direction of the object to be cleaned.
It deflects .

【手続補正8】[Procedure amendment 8]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0019[Correction target item name] 0019

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0019】また、本発明の超音波洗浄装置は、超音波
振動を発生する振動子と前記振動子と結合して前記超音
波振動を洗浄用流体に導く導波体とを有する超音波励振
装置と、円盤状の被洗浄物を前記導波体の前記振動子を
有する面と対向する発振面に対して垂直な方向に搬送可
能な搬送手段と、前記発振面と前記被洗浄物との間に前
記洗浄用流体を供給する給液手段とを有する超音波洗浄
装置であって、前記導波体は前記発振面に一体で形成さ
れた突出部を備え、前記突出部は、前記発振面側に臨ん
で設けられて前記発振面に対して垂直、かつ前記被洗浄
物の円周方向に沿って円弧状の内壁面と、前記超音波振
動を前記内壁面側に向けて偏向する外壁面とを有し、前
記被洗浄物を前記搬送手段により前記内壁面に沿って回
転して前記被洗浄物の側面を洗浄するものである。
Further, the ultrasonic cleaning apparatus of the present invention can
A vibrator for generating vibration and the vibrator coupled to the supersonic
Excitation with Waveguide Leading Wave Vibration to Cleaning Fluid
An apparatus and a disc-shaped object to be cleaned are combined with the vibrator of the waveguide.
Can be transported in a direction perpendicular to the oscillation surface facing the surface
Between the oscillating surface and the object to be cleaned.
Ultrasonic cleaning having a liquid supply means for supplying the cleaning fluid
An apparatus, wherein the waveguide is integrally formed with the oscillation surface.
A protruding portion, wherein the protruding portion faces the oscillation surface side.
Perpendicular to the oscillation surface, and
An arc-shaped inner wall surface along the circumferential direction of the object;
And an outer wall for deflecting movement toward the inner wall side.
The object to be cleaned is rotated along the inner wall surface by the transport means.
The cleaning is performed by cleaning the side surface of the object to be cleaned.

【手続補正9】[Procedure amendment 9]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0020[Correction target item name] 0020

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0020】また、前記外壁面は、前記発振面及び前記
内壁面に対する角度がそれぞれ45度の面を有するもの
である。
Further, the outer wall surface includes the oscillating surface and the oscillating surface.
Each having an angle of 45 degrees to the inner wall surface
It is.

【手続補正10】[Procedure amendment 10]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0021[Correction target item name] 0021

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0021】また、前記超音波振動は、前記外壁面によ
って反射されて前記被洗浄物の中心方向に偏向するもの
である。
Further, the ultrasonic vibration is generated by the outer wall surface.
And is deflected toward the center of the object to be cleaned.
It is.

【手続補正11】[Procedure amendment 11]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0022[Correction target item name] 0022

【補正方法】削除[Correction method] Deleted

【手続補正12】[Procedure amendment 12]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0023[Correction target item name] 0023

【補正方法】削除[Correction method] Deleted

【手続補正13】[Procedure amendment 13]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0060[Correction target item name] 0060

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0060】すなわち、前記突出部5dの超音波振動の
進行方向における断面形状が、直角二等辺三角形であ
り、前記外壁面5fが前記発振面5c及び前記内壁面5
eに対して45度の角度を有する面になっていることか
ら、前記発振面5cに対して垂直方向に伝達される前記
振動子4からの超音波振動は、前記外壁面5fによって
反射されて、前記基板6の搬送方向(矢印X方向)にお
ける前記側面6b方向に偏向する。そして、前記内壁面
5eから伝達される超音波振動によって前記隙間eに形
成される液膜状の前記洗浄用流体15が励振され、前記
基板6の前記側面6bを洗浄することができるものにな
っている。
That is, the cross-sectional shape of the protruding portion 5d in the traveling direction of the ultrasonic vibration is a right-angled isosceles triangle, and the outer wall surface 5f is formed by the oscillation surface 5c and the inner wall surface 5c.
since it is in the plane that have a 45 degree angle with respect to e, ultrasonic vibration from the transducer 4 is transmitted in a direction perpendicular to the oscillation plane 5c is reflected by the outer wall surface 5f Then, it is deflected in the direction of the side surface 6b in the transport direction of the substrate 6 (the direction of the arrow X). Then, the cleaning fluid 15 in the form of a liquid film formed in the gap e is excited by the ultrasonic vibration transmitted from the inner wall surface 5e, and the side surface 6b of the substrate 6 can be cleaned. ing.

【手続補正14】[Procedure amendment 14]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0063[Correction target item name] 0063

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0063】前記導波体5に、超音波振動の進行方向
における断面形状が、直角二等辺三角形状の前記突出部
5dを有し、前記突出部5dの前記外壁面5fが前記発
振面5c及び前記内壁面5eに対して45度の角度を有
る面になっていることから、前記振動子4からの超音
波振動を前記外壁面5fにより前記基板6の前記側面6
b方向に偏向することができ、前記基板6の表面6aと
前記側面6bとを同時に洗浄して被洗浄物としての前記
基板6の清浄度を高めることができる。また、前記突出
部5dは、前記導波体5と一体で形成した簡単な構成で
あることから、形成が容易であり、低コストで高い洗浄
効果を得ることができる。
The waveguide 5 has the protruding portion 5d having a right isosceles triangular cross section in the traveling direction of the ultrasonic vibration, and the outer wall surface 5f of the protruding portion 5d is since it is in the plane you Yes <br/> an angle of 45 degrees with respect to the inner wall surface 5e, the side 6 of the substrate 6 the ultrasonic vibration from the transducer 4 by the outer wall surface 5f
The substrate 6 can be deflected in the direction b, and the surface 6a and the side surface 6b of the substrate 6 can be simultaneously cleaned to increase the cleanliness of the substrate 6 as an object to be cleaned. In addition, since the protruding portion 5d has a simple configuration integrally formed with the waveguide 5, it is easy to form, and a high cleaning effect can be obtained at low cost.

【手続補正15】[Procedure amendment 15]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0070[Correction target item name] 0070

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0070】前記超音波洗浄装置20bが備える超音波
励振装置1は、導波体5の発振面5cの両側部に形成さ
れた突出部5dの前記振動子4から発生する超音波振動
の進行方向における断面形状が、台形形状になってお
り、内壁面5eが前記基板6の円周方向に沿って円弧状
になっている。
The ultrasonic excitation device 1 provided in the ultrasonic cleaning device 20b is arranged so that the ultrasonic vibrations generated from the vibrator 4 in the protruding portions 5d formed on both sides of the oscillation surface 5c of the waveguide 5 travel in the traveling direction. sectional shape in the can has become trapezoidal shape, that has an arc shape inner wall surface 5e along the circumferential direction of the substrate 6.

【手続補正16】[Procedure amendment 16]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0078[Correction target item name] 0078

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0078】また、前記振動子4から発生する超音波振
動は、前記発振面5cの両側部において、前記発振面5
c及び前記内壁面5eに対して45度の角度を有するテ
ーパ面になっている前記外壁面5fによって前記内壁面
5e側に向けて反射される。そして、前記反射された超
音波振動は、前記基板6の略中心方向方向、すなわち、
前記基板6の前記側面6b方向に偏向する構成になって
いる。
The ultrasonic vibration generated from the vibrator 4 is applied to both sides of the oscillation surface 5c.
The light is reflected toward the inner wall surface 5e by the outer wall surface 5f which is a tapered surface having an angle of 45 degrees with respect to the inner wall surface 5e. Then, the reflected ultrasonic vibrations substantially central direction direction before Symbol substrate 6, i.e.,
The substrate 6 is configured to deflect in the direction of the side surface 6b.

【手続補正17】[Procedure amendment 17]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0085[Correction target item name] 0085

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0085】[0085]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の超音波洗
浄装置によれば、被洗浄物の表面と側面とを同時に洗浄
して被洗浄物の清浄度を高めることができるとともに、
装置の複雑化、大型化回避し、かつ、洗浄液の少液化
を達成することができる。
As described above, according to the ultrasonic cleaning apparatus of the present invention , it is possible to simultaneously clean the surface and the side surface of the object to be cleaned, thereby improving the cleanliness of the object to be cleaned.
It is possible to avoid the complexity and size of the apparatus and to reduce the amount of cleaning liquid.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3B201 AA03 AB14 BB77 BB84 BB85 BB86 BB92 BB93 CD22 5D107 AA12 AA13 AA16 BB11 CC02 FF01 FF09  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3B201 AA03 AB14 BB77 BB84 BB85 BB86 BB92 BB93 CD22 5D107 AA12 AA13 AA16 BB11 CC02 FF01 FF09

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 約200kHz以上の超音波振動を発生
する振動子と、 前記振動子と結合して前記超音波振動を外部負荷に導く
導波体とを有する超音波励振装置であって、 前記導波体は、前記振動子を有する面と対向する発振面
に一体で形成された突出部を備え、 前記突出部は、前記発振面側に臨んで設けられて前記発
振面に対して垂直な内壁面と、前記超音波振動を前記内
壁面側に向けて偏向する外壁面とを有することを特徴と
する超音波励振装置。
1. An ultrasonic excitation device comprising: a vibrator that generates ultrasonic vibration of about 200 kHz or more; and a waveguide that is coupled to the vibrator and guides the ultrasonic vibration to an external load. The waveguide includes a projection integrally formed on an oscillation surface facing the surface having the vibrator, and the projection is provided facing the oscillation surface side and is perpendicular to the oscillation surface. An ultrasonic excitation device comprising: an inner wall surface; and an outer wall surface that deflects the ultrasonic vibration toward the inner wall surface.
【請求項2】 前記外壁面は、前記発振面及び前記内壁
面に対する角度が、それぞれ、45度のテーパ面である
ことことを特徴とする請求項1記載の超音波励振装置。
2. The ultrasonic excitation device according to claim 1, wherein the outer wall surface is a taper surface at 45 degrees with respect to the oscillation surface and the inner wall surface.
【請求項3】 前記内壁面は円弧状の曲面であることを
特徴とする請求項1又は請求項2記載の超音波励振装
置。
3. The ultrasonic excitation device according to claim 1, wherein the inner wall surface is an arc-shaped curved surface.
【請求項4】 前記導波体は、前記超音波振動の進行方
向における寸法が前記導波体の素材の音速度に基づく前
記超音波振動の半波長の整数倍の大きさを有し、 前記振動子、前記導波体及び前記外部負荷の音響インピ
ーダンスをそれぞれ、Rma1、Rma2及びRma3
したときに次式 Rma1<Rma2<Rma3 を満たすことを特徴とする請求項1乃至請求項3のうち
いずれか1記載の超音波励振装置。
4. The waveguide has a dimension in the traveling direction of the ultrasonic vibration that is an integral multiple of a half wavelength of the ultrasonic vibration based on a sound velocity of a material of the waveguide, The acoustic impedances of the vibrator, the waveguide, and the external load satisfy Rma 1 <Rma 2 <Rma 3 when Rma 1 , Rma 2, and Rma 3 respectively. The ultrasonic excitation device according to claim 3.
【請求項5】 被洗浄物を搬送する搬送手段と、洗浄用
流体を供給する給液手段と、前記洗浄用流体を励振する
超音波励振装置とを備えた超音波洗浄装置であって、 前記超音波励振装置は、約200kHz以上の超音波振
動を発生する振動子と、前記振動子と結合して前記超音
波振動を前記洗浄用流体に導く導波体とを有し、 前記導波体は、前記振動子を有する面と対向する発振面
に一体で形成された突出部を備え、 前記突出部は、前記発振面側に臨んで設けられて前記発
振面に対して垂直な内壁面と、前記超音波振動を前記内
壁面側に向けて偏向する外壁面とを有することを特徴と
する超音波洗浄装置。
5. An ultrasonic cleaning apparatus comprising: a conveying unit that conveys an object to be cleaned; a liquid supply unit that supplies a cleaning fluid; and an ultrasonic excitation device that excites the cleaning fluid. The ultrasonic excitation device includes a vibrator that generates ultrasonic vibration of about 200 kHz or more, and a waveguide that is coupled to the vibrator and guides the ultrasonic vibration to the cleaning fluid. Comprises a projection integrally formed on an oscillation surface opposite to the surface having the vibrator, wherein the projection is provided facing the oscillation surface side and has an inner wall surface perpendicular to the oscillation surface. And an outer wall surface for deflecting the ultrasonic vibration toward the inner wall surface side.
【請求項6】 前記外壁面は、前記発振面及び前記内壁
面に対する角度が、それぞれ、45度のテーパ面であっ
て、 前記発振面及び前記内壁面と前記被洗浄物との間に約3
乃至5mmの隙間を有し、 前記給液手段は、前記隙間内に前記洗浄用流体を供給す
ることを特徴とする請求項5記載の超音波洗浄装置。
6. The outer wall surface is a taper surface having an angle of 45 degrees with respect to the oscillating surface and the inner wall surface, respectively, and is approximately 3 degrees between the oscillating surface and the inner wall surface and the object to be cleaned.
The ultrasonic cleaning apparatus according to claim 5, wherein the ultrasonic cleaning apparatus has a gap of about 5 mm, and the liquid supply unit supplies the cleaning fluid into the gap.
【請求項7】 前記搬送装置は、前記被洗浄物を前記内
壁面に沿って搬送することを特徴とする請求項5又は請
求項6記載の超音波洗浄装置。
7. The ultrasonic cleaning apparatus according to claim 5, wherein the transporting apparatus transports the object to be cleaned along the inner wall surface.
【請求項8】 前記内壁面は、前記被洗浄物の曲率半径
に等しい曲面であることを特徴とする請求項5又は請求
項6記載の超音波洗浄装置。
8. The ultrasonic cleaning apparatus according to claim 5, wherein the inner wall surface is a curved surface equal to a radius of curvature of the object to be cleaned.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003031540A (en) * 2001-07-18 2003-01-31 Toshiba Corp Ultrasonic cleaning unit, ultrasonic cleaning apparatus and method, and manufacturing methods of semiconductor device and liquid crystal display
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WO2008107933A1 (en) * 2007-03-07 2008-09-12 Fujitsu Limited Cleaning device and cleaning method
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